建筑物破损状况的红外热像法定量检测研究

摘要

本文的主要目的就是要探索红外热像法的定量检测，并把它应用到实际工程中去。　　本文介绍了红外无损检测的发展过程以及在建筑物检测方面的状况，了解到红外无损检测在建筑物检测领域的不足之处，即缺乏定量检测的研究，建立了建筑物外墙破损检测的实验模型，用钢筋混凝土梁替代建筑物外墙、聚苯乙烯泡沫替代建筑物外墙内空鼓，利用红外热像仪对试件梁进行检测，应用数字图像处理技术分析红外图像，计算空鼓面积，其结果与常规方法所测得的结果一致并给出了空鼓不同的深度与表面温度的关系以及外墙检测的最佳时机，应用有限元软件对两种空鼓深度的情况进行了数值模拟计算，计算得出的温度场与实验测得的温度场基本一致。

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第一章绪论

1.1概况

1.2国内外研究状况

1.2.1红外热像无损检测技术(TNDT)的发展

1.2.2红外热像无损检测技术在建筑物检测方面的发展

1.3本文的工作及意义

第二章建筑物外墙饰面损伤红外热像检测基础

2.1红外热像法检测建筑物外墙饰面的工作原理

2.1.1红外线概述

2.1.2红外线辐射特性

2.1.3红外热像仪的原理、性能和选择

2.1.4外墙红外检测

2.1.5红外热像检测的特长和适用范围

2.2基于MATLAB软件的数字图像处理

2.2.1数字图像处理技术的发展

2.2.2数字图像基础

2.2.3像运算和图像变换

2.2.4图像分析

2.2.5二值图像处理

2.2.6图像处理流程

第三章建筑物外墙的红外热像定量检测实验

3.1实验目的

3.2实验主要设备规格

3.3钢筋混凝土试件的设计、制作

3.3.1试件的设计、制作

3.3.2吊装吊环位置布置及受力分析

3.4钢筋混凝土试件的摆放和加载方式

3.5实验数据的提取和处理

3.5.1空鼓与正常部位表面温度的提取

3.5.2损伤区域面积的提取与计算

3.6实验结果分析、讨论

3.7本章小结

第四章实际工程检测

4.1外墙饰面层剥离检测的实际操作方法

4.2外墙饰面层剥离条件及红外热像图像的表现方式

4.3红外热像检测干扰的表现方法

4.4检测实例分析

4.5本章小结

第五章基于ANSYS软件的初步模拟

5.1理论基础

5.1.1热学基础

5.1.2温度场有限单元法

5.1.3ANSYS热学分析基础

5.2ANSYS一般分析过程

5.2.1有限元分析的典型过程

5.2.2前处理器

5.2.3加载与求解

5.2.4结果后置处理

5.3实例模拟

5.4.1前处理

5.4.2定义荷载步并加载

5.4.3后处理

5.4结果分析

第六章总结与展望

6.1本文总结

6.2工作展望

参考文献

致谢

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